题目内容
【题目】饮水机是一种常用的家用电器,其加热水槽部分工作原理电路图如下图所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题:
(1)A、B是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热,黄色表示保温,请标明指示灯的颜色,应该是A为_____色。
(2)若饮水机加热时加热管的功率为550 W,而保温时加热管的功率为88 W,求电阻R2的阻值_____(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值)。
(3)若加热水槽储水1.0 kg,将其从初温20 ℃加热到100 ℃,加热管的热效率为90%,试计算出加热需要多少时间______?水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)
【答案】红 132Ω 678s
【解析】
(1)当S接左面时电路中只有电阻R1,总电阻最小,电流路中电流最大,发热管功率就会最大,处于加热状态,因此A灯为红色灯。
(2)加热时:加热管的电功率P1=550W
电阻;
保温时:加热管的电功率P2=88W;
根据得,通过加热管的电流:
,
此时电路的总电阻:;
根据串联电路电阻的特点得,R2的阻值为:
R2=R﹣R1=220Ω﹣88Ω=132Ω。
(3)1.0kg水从初温20℃加热到100℃吸收的热量:
Q吸=cm(t2﹣t1)=4.2×103J/(kg℃)×1.0kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
加热管的热效率为90%,根据,则加热管需要放出的热量是:
,
饮水机加热时加热管的功率为550W,则加热的是时间为:
。
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